大規(guī)模流媒體應(yīng)用中關(guān)鍵技術(shù)的研究

曾波霞

摘要流媒體的高速發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破性發(fā)展極大地促進(jìn)了大規(guī)模流媒體技術(shù)的發(fā)展，并使其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，如今大規(guī)模流媒體的引用已引起了社會(huì)各界人士的密切關(guān)注?；诖?，筆者就以P2P技術(shù)的流媒體方案為例，對(duì)大規(guī)模流媒體技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞大規(guī)模流媒體；應(yīng)用；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0001-01

近年來(lái)，隨著流媒體的不斷發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新和升級(jí)，大規(guī)模媒體技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，引起了社會(huì)各界人士的高度重視。鑒于此，筆者首先介紹了流媒體的相關(guān)知識(shí)，接著分析了大規(guī)模流媒體應(yīng)用現(xiàn)狀的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后對(duì)其應(yīng)用中關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行了分析并對(duì)其未來(lái)應(yīng)用進(jìn)行了展望。

1流媒體概述

1.1 流媒體的定義

流媒體是一種新型的媒體格式，它采用流式傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行傳輸，使媒體能夠在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行播放。流媒體又叫做流式媒體，它是指商家把視頻節(jié)目壓縮成數(shù)據(jù)包，通過(guò)視頻傳送服務(wù)器傳送到網(wǎng)路上。用戶可以通過(guò)解壓設(shè)備對(duì)壓縮包進(jìn)行解壓，視頻節(jié)目就能以原來(lái)的媒體格式播放出來(lái)。

1.2 流媒體的流式傳輸方法

流媒體的流式傳輸方法有兩種：順序流式傳輸和實(shí)式流式傳輸。前者就是指順序下載，用戶可以邊下載邊觀看，在特定的時(shí)間內(nèi)，用戶可以觀看已經(jīng)下載下來(lái)的視頻節(jié)目，而無(wú)法觀看到還未下載下來(lái)的視頻節(jié)目。后者就是指在網(wǎng)絡(luò)連接與正常且媒體信號(hào)穩(wěn)定的情況下，用戶可以實(shí)時(shí)地觀看視頻節(jié)目。

2大規(guī)模流媒體的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)有的大規(guī)模流媒體應(yīng)用系統(tǒng)面臨著幾大挑戰(zhàn)，其主要包括可擴(kuò)展性問(wèn)題、安全問(wèn)題、異構(gòu)性問(wèn)題以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題，以上種種問(wèn)題都在一定程度上限制了大規(guī)模流媒體的應(yīng)用。為了更好地應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，學(xué)術(shù)界提出了一系列的新體系、新技術(shù)，以此來(lái)構(gòu)建大規(guī)模流媒體系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，分別為網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和編碼技術(shù)。這兩大技術(shù)極大地促進(jìn)了流媒體技術(shù)的發(fā)展，使其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。目前，流媒體的分類形式多種多樣，具體介紹如下。

按照傳輸技術(shù)來(lái)劃分，現(xiàn)有的大規(guī)模流媒體應(yīng)用方案可以分為P2P技術(shù)支持的流媒體方案和IP組播技術(shù)支持的流媒體方案，其中P2P技術(shù)支持的流媒體方案包括多發(fā)送端多接送端、單發(fā)送端多接收端以及多發(fā)送端單接受端，而IP組播技術(shù)支持的流媒體方案則包括分層組播、流復(fù)制組播以及但速率組播[1]。

照網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展歷程，大規(guī)模流媒體系統(tǒng)經(jīng)歷了如下3個(gè)階段：①此階段是利用IP組播協(xié)議來(lái)傳輸數(shù)據(jù)；②在這個(gè)階段，大規(guī)模流媒體系統(tǒng)得到了一定的發(fā)展，此階段采用對(duì)等網(wǎng)絡(luò)P2P傳輸模式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)；③在這個(gè)階段，大規(guī)模流媒體系統(tǒng)在以上兩個(gè)階段的基礎(chǔ)上，又得到了較大的發(fā)展，利用多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的P2P流媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻流傳輸。雖然大規(guī)模流媒體系統(tǒng)在時(shí)代發(fā)展的推動(dòng)下得到了很大的發(fā)展，但在P2P技術(shù)給解決當(dāng)

前大規(guī)模流媒體應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)瓶頸問(wèn)題帶來(lái)新的機(jī)遇的同時(shí)，也給大規(guī)模流媒體系統(tǒng)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。下面就以基于P2P技術(shù)的流媒體方案為例來(lái)闡述和歸納大規(guī)模流媒體應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行展望。

3大規(guī)模流媒體應(yīng)用中關(guān)鍵性技術(shù)分析-基于P2P技術(shù)的流媒體方案

3.1 P2P流媒體覆蓋網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建技術(shù)

P2P流媒體覆蓋網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建技術(shù)主要有兩種，即基于應(yīng)用組播技術(shù)和基于支持分布式操作的通信協(xié)議。另外，還有各種技術(shù)結(jié)合或各種機(jī)構(gòu)組合的混合結(jié)構(gòu)，主要包括混合結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、多組播樹(shù)結(jié)構(gòu)以及單組播樹(shù)結(jié)構(gòu)。

3.2 P2P流媒體數(shù)據(jù)調(diào)度策略

流媒體在數(shù)據(jù)分配的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，因此，這就需要有效的數(shù)據(jù)調(diào)度策略來(lái)提高P2P流媒體服務(wù)方案的性能，數(shù)據(jù)調(diào)度策略的內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)。

1）數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制。這種數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制又分為推模式、拉模式和推拉結(jié)合模式。每一種模式都具有一定的作用，能夠有效解決特定情況下的實(shí)際問(wèn)題，從而提高P2P流媒體服務(wù)方案的性能。就以拉模式為例，它是一種數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制，可以用于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的P2P流媒體系統(tǒng)中，并具有自身的優(yōu)點(diǎn)，主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：①節(jié)點(diǎn)負(fù)載較為勻稱，節(jié)點(diǎn)利用率較高；②節(jié)點(diǎn)間的父子關(guān)系較為寬松，有效規(guī)避了單點(diǎn)時(shí)效問(wèn)題。

2）數(shù)據(jù)調(diào)度算法。這種數(shù)據(jù)調(diào)度算法包括隨機(jī)調(diào)度策略、最少優(yōu)先策略、最急優(yōu)先策略和權(quán)重輪詢策略以及數(shù)據(jù)調(diào)度算法的改進(jìn)[2]。以上策略都在大規(guī)模流媒體應(yīng)用中起著重要的作用，使P2P流媒體服務(wù)方案的性能得到了大大的提高。就以最少優(yōu)先策略為例，它是優(yōu)先調(diào)度P2P網(wǎng)絡(luò)中的稀缺數(shù)據(jù)塊，若數(shù)據(jù)塊在稀缺度上有著相同點(diǎn)，就要從帶寬最大的另?yè)?jù)節(jié)點(diǎn)調(diào)度，CoolStream-ing/DONet流媒體服務(wù)方案采用此調(diào)度策略。該策略有利于加快數(shù)據(jù)塊在網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散而達(dá)到較好的負(fù)載均衡和帶寬利用率。

4大規(guī)模流媒體應(yīng)用中關(guān)鍵性技術(shù)的展望

結(jié)合以上大規(guī)模流媒體應(yīng)用現(xiàn)狀和大規(guī)模流媒體應(yīng)用中關(guān)鍵性技術(shù)的分析，我們可以對(duì)其進(jìn)行展望，隨著社會(huì)的進(jìn)步和技術(shù)的改進(jìn)，大規(guī)模流媒體技術(shù)的應(yīng)用也出現(xiàn)了新的問(wèn)題，因此，大規(guī)模流媒體的應(yīng)用仍有較大的研究空間，其應(yīng)用的推廣必須做到以下幾點(diǎn)。

1）加強(qiáng)P2P與視頻編碼技術(shù)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的理論研究。

2）加強(qiáng)P2P流媒體的體系架構(gòu)研究。

3）加強(qiáng)P2P流媒體的理論分許和建模研究。

4）加強(qiáng)P2P流媒體的應(yīng)用與測(cè)量研究。

5結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著流媒體的不斷發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新和升級(jí)，大規(guī)模媒體技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，但是，該技術(shù)方案在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在著不足，因此，要采取相關(guān)的策略來(lái)提升P2P流媒體服務(wù)方案的性能，從而進(jìn)一步推廣該技術(shù)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]朱曉亮，王麗娜.無(wú)線Mesh網(wǎng)流媒體傳輸速率控制策略及模型[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2009（03）.

[2]楊戈，廖建新，朱曉民，樊秀梅.流媒體分發(fā)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].電子學(xué)報(bào)，2009（01）.

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